金哲虎

水是人類生存的生命線，也是農(nóng)業(yè)和整個經(jīng)濟建設(shè)的生命線。我們必須高度重視水的問題。要堅持不懈地搞好節(jié)約用水和防治水資源污染的工作，大力發(fā)展節(jié)水灌溉，提高水資源的利用率。把發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)和推廣節(jié)水灌溉作為一項革命性的措施來抓，這是由我國水資源短缺和農(nóng)業(yè)嚴重干旱缺水的基本國情所決定的。可見，農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)的發(fā)展與普及對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展意義十分巨大，必須結(jié)合中國農(nóng)業(yè)的實際情況，大力發(fā)展節(jié)水技術(shù)，為國民經(jīng)濟發(fā)展做出應(yīng)有貢獻。以最低限度的用水量獲得最大的產(chǎn)量或收益，也就是最大限度地提高單位灌溉水量的農(nóng)作物產(chǎn)量和產(chǎn)值的灌溉措施。

1 節(jié)水灌溉類型

1.1 渠道防滲

渠道輸水是目前我國農(nóng)田灌溉的主要輸水方式。傳統(tǒng)的土渠輸水渠系水利用系數(shù)一般為0.4～0.5，差的僅0.3左右，也就是說，大部分水都滲漏和蒸發(fā)損失掉了。渠道滲漏是農(nóng)田灌溉用水損失的主要方面。采用渠道防滲技術(shù)后，一般可使渠系水利用系數(shù)提高到0.6～0.85，比原來的土渠提高50%～70%。渠道防滲還具有輸水快、有利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)搶季節(jié)、節(jié)省土地等優(yōu)點，是當前我國節(jié)水灌溉的主要措施之一。

根據(jù)所使用的材料，渠道防滲可分為：①三合土護面防滲；

②砌石（卵石、塊石、片石）防滲；③混凝土防滲；④塑料薄膜防滲（內(nèi)襯薄膜后再用土料、混凝土或石料護面）等。

1.2 管道輸水

管道輸水是利用管道將水直接送到田間灌溉，以減少水在明渠輸送過程中的滲漏和蒸發(fā)損失。目前我國北方井灌區(qū)的管道輸水推廣應(yīng)用也較快。常用的管材有混凝土管、塑料硬（軟）管及金屬管等。管道輸水與渠道輸水相比，具有輸水迅速、節(jié)水、省地、增產(chǎn)等優(yōu)點，其效益為：水的利用系數(shù)可提高到0.95；節(jié)電20%～30%；省地2%～3%；增產(chǎn)幅度10%。目前，如采用低壓塑料管道輸水，不計水源工程建設(shè)投資（以下同），畝投資為100～150元。

在有條件的地方應(yīng)結(jié)合實際積極發(fā)展管道輸水。但是，管道輸水僅僅減少了輸水過程中的水量損失，而要真正做到高效用水，還應(yīng)配套噴、滴灌等田間節(jié)水措施。目前尚無力配套噴、滴灌設(shè)備的地方，對管道布設(shè)及管材承壓能力等應(yīng)考慮今后發(fā)展噴、滴灌的要求，以避免造成浪費。

1.3 噴灌

噴灌是利用管道將有壓水送到灌溉地段，并通過噴頭分散成細小水滴，均勻地噴灑到田間，對作物進行灌溉。它作為一種先進的機械化、半機械化灌水方式，在很多發(fā)達國家已廣泛采用。

噴灌的主要優(yōu)點如下：①節(jié)水效果顯著，水的利用率可達80%。一般情況下，噴灌與地面灌溉相比，1立方米水可以當2立方米水用。②作物增產(chǎn)幅度大，一般可達20%～40%。其原因是取消了農(nóng)渠、毛渠、田間灌水溝及畦埂，增加了15%～20%的播種面積；灌水均勻，土壤不板結(jié)，有利于搶季節(jié)、保全苗；改善了田間小氣候和農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境。③大大減少了田間渠系建設(shè)及管理維護和平整土地等的工作量。④減少了農(nóng)民用于灌水的費用和投勞，增加了農(nóng)民收入。⑤有利于加快實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械化、產(chǎn)業(yè)化、現(xiàn)代化。⑥避免由于過量灌溉造成的土壤次生鹽堿化。

1.4 微噴

微噴是新發(fā)展起來的一種微型噴灌形式。這是利用塑料管道輸水，通過微噴頭噴灑進行局部灌溉的。它比一般噴灌更省水，可增產(chǎn)30%以上，能改善田間小氣候，可結(jié)合施用化肥，提高肥效。國產(chǎn)設(shè)備畝投資一般在500～800元。主要應(yīng)用于果樹、經(jīng)濟作物、花卉、草坪、溫室大棚等灌溉。

1.5 滴灌

滴灌是利用塑料管道將水通過直徑約10毫米毛管上的孔口或滴頭送到作物根部進行局部灌溉。它是目前干旱缺水地區(qū)最有效的一種節(jié)水灌溉方式，其水的利用率可達95%。滴灌較噴灌具有更高的節(jié)水增產(chǎn)效果，同時可以結(jié)合施肥，提高肥效一倍以上?？蛇m用于果樹、蔬菜、經(jīng)濟作物以及溫室大棚灌溉，在干旱缺水的地方也可用于大田作物灌溉。其不足之處是滴頭易結(jié)垢和堵塞，因此應(yīng)對水源進行嚴格的過濾處理。目前，國產(chǎn)設(shè)備已基本過關(guān)，有條件的地區(qū)應(yīng)積極發(fā)展滴灌。

1.6 膜上、膜下灌

用地膜覆蓋田間的壟溝底部，引入的灌溉水從地膜上面流過，并通過膜上小孔滲入作物根部附近的土壤中進行灌溉，這種方法稱作膜上灌，在新疆等地已大面積推廣。采用膜上灌，深層滲漏和蒸發(fā)損失少，節(jié)水顯著，在地膜栽培的基礎(chǔ)上不需再增加材料費用，并能起到對土壤增溫和保墑作用。在干旱地區(qū)可將滴灌管放在膜下，或利用毛管通過膜上小孔進行灌溉，這稱作膜下灌。這種灌溉方式既具有滴灌的優(yōu)點，又具有地膜覆蓋的優(yōu)點，節(jié)水增產(chǎn)效果更好。

1.7 控制灌溉

根據(jù)水稻不同生育期對水分的不同需求進行“薄、淺、濕、曬”的控制灌溉，既節(jié)約用水，又有利于農(nóng)作物生長，改變了以往水稻大水漫灌、串灌的舊習慣。它不需增加工程投資，只要按照節(jié)水灌溉制度灌水即可。

1.8 坐水種

在一些水源短缺的地方，春播時常因春旱出不了苗或出苗不齊。為保全苗，采用機械或畜力用水箱、水袋拉水，在播種時進行點灌，以解春旱，俗稱"坐水種"。這種方法投資少、簡單易行，是有效的節(jié)水增產(chǎn)方式。坐水種目前在黑龍江、吉林等地廣為采用，凡條件適合的地方應(yīng)積極推廣。

1.9 平整土地、改造溝畦

通過平整土地，改進灌水溝畦規(guī)格（如大畦改小畦，長溝改短溝）等綜合措施，使灌水均勻，以達到節(jié)水的目的。

1.10 農(nóng)業(yè)節(jié)水措施

大力普及節(jié)水灌溉技術(shù)，要十分重視農(nóng)業(yè)節(jié)水措施的推廣。這可采用水稻旱育稀植、拋秧、地膜覆蓋、秸稈還田、深耕松土、中耕除草、鎮(zhèn)壓、耙耪、增施有機肥等措施，以提高土壤對天然降水的蓄集能力和保墑能力。施用化學保水制劑，引進和優(yōu)選抗旱品種和調(diào)整作物種植結(jié)構(gòu)等，也是行之有效的節(jié)水措施，在于旱缺水地區(qū)應(yīng)大力推廣普及。

節(jié)水灌溉應(yīng)用的領(lǐng)域：溫室，無土栽培，大棚，綠化，園林，廢水再利用等等?？茖W灌溉需要根據(jù)相應(yīng)植物的需水特性、生育階段、氣候、土壤條件等做合理設(shè)計，制定相應(yīng)的灌溉制度，適時、適量，合理灌溉?？捎行П３滞寥乐兴⒎?、氣、熱等各相的良好狀態(tài)，具有省水、省工、節(jié)能、節(jié)肥、增產(chǎn)增收等諸多優(yōu)點，正逐步被大家認可和使用。

在吸取現(xiàn)代科學技術(shù)成就的基礎(chǔ)上，灌溉技術(shù)將向著節(jié)水節(jié)能、優(yōu)化調(diào)度、現(xiàn)代化的管理與監(jiān)測預報等方向發(fā)展。在我國水資源嚴重短缺的西北、華北和東北部分地區(qū)，推行節(jié)水灌溉，建立節(jié)水型農(nóng)業(yè)，已成為當務(wù)之急。

2 節(jié)水灌溉的應(yīng)用

緩解農(nóng)業(yè)用水供需矛盾，增加農(nóng)業(yè)產(chǎn)量、發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟；加快我國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變；改善生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)水資源可持續(xù)利用和國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展，對于促進我國農(nóng)業(yè)灌溉從粗放到集約，具有重要的現(xiàn)實意義和深遠的歷史意義。

2.1 解決農(nóng)業(yè)干旱缺水

隨著人口的增加、經(jīng)濟的發(fā)展和城市化水平的提高，水資源短缺的矛盾日益突出。近年來，我國農(nóng)業(yè)用水在全國總用水量中呈下降趨勢，而農(nóng)業(yè)灌溉的規(guī)模卻在不斷擴大。解決農(nóng)業(yè)缺水矛盾的根本出路在于大力普及推廣節(jié)水灌溉技術(shù)和在全國范圍內(nèi)節(jié)約農(nóng)業(yè)灌溉用水。對渠道進行防滲襯砌和利用管道輸水可以減少輸水過程中的滲漏和蒸發(fā)損失，提高輸水效率。發(fā)展噴灌、滴灌、微噴灌等節(jié)水灌溉技術(shù)，把澆地變?yōu)闈沧魑铮梢源蠓裙?jié)約田間灌溉用水，提高水的利用率。與大水漫灌相比，采用渠道防滲和管道輸水可節(jié)水20%～30%左右，噴灌可節(jié)水50%，微灌可節(jié)水60%～70%。通過發(fā)展節(jié)水灌溉，把全國水的平均利用率提高10%，每年即可節(jié)約300多億立方米農(nóng)業(yè)灌溉用水，這樣既可以減輕農(nóng)民負擔，又可以擴大灌溉面積和提高灌溉保證率。

2.2 經(jīng)濟效益和社會效益顯著

節(jié)水灌溉可以根據(jù)作物不同生長期的需水要求，適時、適量地進行科學灌溉，提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，改善農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量，實現(xiàn)增產(chǎn)和增收。噴灌和微灌具有灌水均勻、土壤不板結(jié)、保土保肥、調(diào)節(jié)田間小氣候、提高地溫等顯著特點。干旱與半干旱地區(qū)，特別是干旱缺水的貧困山區(qū)，通過發(fā)動群眾興修小水庫、小塘壩、小水窖、小機電井。小揚水站等小型、微型水利工程和小水窖等集雨工程，再配上噴灌、滴灌、膜上灌等節(jié)水灌溉技術(shù)，發(fā)展穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)基本農(nóng)田，可以很快地改變當?shù)氐穆浜竺婷病?/p>

2.3 進一步發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力

發(fā)展節(jié)水灌溉可以節(jié)省渠道和畦埂的占地，使糧田變成無埂、無渠、無溝的“三無田”，擴大種植面積，提高復種指數(shù)，縮短灌溉周期，減少灌溉用水，解決冬小麥和晚玉米的茬口問題，充分挖掘農(nóng)業(yè)增產(chǎn)潛力。噴灌和微灌不需要平整土地，大大減輕了農(nóng)田建設(shè)的工作量，節(jié)省了灌溉用工，實現(xiàn)了大面積的平播，提高了農(nóng)機作業(yè)效率，做到統(tǒng)一耕作、統(tǒng)一播種、統(tǒng)一灌溉、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一施肥、統(tǒng)一收割，提高了農(nóng)業(yè)機械化水平和集約化程度。

2.4 擴大國內(nèi)需求

發(fā)展節(jié)水灌溉，需要大量的節(jié)水灌溉設(shè)備、各種管材及水泥鋼筋等建材。對于擴大內(nèi)需、開拓國內(nèi)市場、吸納農(nóng)村勞動力和帶動節(jié)水灌溉設(shè)備的產(chǎn)業(yè)化具有顯著的作用。

2.5 促進傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變

當前，我國農(nóng)業(yè)正在由傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的規(guī)模經(jīng)營模式和健全的社會化服務(wù)體系要求大幅度提高灌溉勞動生產(chǎn)率，由人工作業(yè)變?yōu)闄C械化作業(yè)，富裕起來的農(nóng)民也希望農(nóng)田灌溉越省事越好?！皟筛咭粌?yōu)”農(nóng)業(yè)和現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)不僅注重提高產(chǎn)量，更強調(diào)產(chǎn)品品種、內(nèi)在質(zhì)量、外觀、上市時間等等，對灌溉提出了“精細”的要求。即灌水位置。灌水時間、灌水數(shù)量、灌水成分（作物生長所需各種微量元素及營養(yǎng)）等，要求對空氣濕度和土壤墑情進行自動監(jiān)控，科學管理。用噴灌、滴灌等節(jié)水灌溉技術(shù)以及其他各種先進灌溉方法和技術(shù)，對傳統(tǒng)、粗放的灌溉方法進行改造，既可以提高水的有效利用率，又可以提高灌溉效率、灌溉保證率和水分生產(chǎn)率，還可以通過灌溉系統(tǒng)進行施肥和打藥，帶來種植結(jié)構(gòu)和耕作技術(shù)的重大變革，推進農(nóng)田灌溉現(xiàn)代化和管理科學化，使傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變。

2.6 促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展

21世紀中葉，我國經(jīng)濟將達到中等發(fā)達國家水平，各行各業(yè)對水的需求將進一步增大。根據(jù)國家經(jīng)濟發(fā)展水平和全國水中長期供求規(guī)劃，屆時供水總量的增加將是十分有限的，而且隨著人口的增加，工業(yè)化和城市化的發(fā)展，農(nóng)業(yè)用水在社會總用水量中的比重還會下降。新增的供水量主要用于滿足工業(yè)、城市發(fā)展和改善人民生活的需求。發(fā)達國家的農(nóng)業(yè)用水比重一般為總用水量的50%左右。目前，我國農(nóng)業(yè)用水比重已從80%以上下降到70%左右，今后還會繼續(xù)下降，農(nóng)業(yè)干旱缺水的局面已不可逆轉(zhuǎn)。北方地區(qū)水資源開發(fā)利用程度已經(jīng)很高，開源的潛力不大。南方還有一些開發(fā)潛力，但主要集中在西南地區(qū)。因此，解決農(nóng)業(yè)缺水的問題將主要依靠建立節(jié)水農(nóng)業(yè)和推廣節(jié)水灌溉。在此情況下，要使灌溉發(fā)展適應(yīng)農(nóng)業(yè)增長的需要，除了加快水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和不斷提高供水能力外，最有效的辦法就是大力發(fā)展節(jié)水灌溉，保護和利用好現(xiàn)有水資源，充分挖掘現(xiàn)有水利設(shè)施的潛力，大幅度提高水的利用率。發(fā)展節(jié)水灌溉可以防止因渠道兩側(cè)滲漏和大水漫灌造成的土壤次生鹽堿化，還可以減少地下水的過量開采和過量引水，保護生態(tài)環(huán)境，促進可持續(xù)發(fā)展。因此，不論從我國水資源狀況或人口、經(jīng)濟和社會發(fā)展的需要，還是從我國改革開放10多年的實踐以及先進國家的發(fā)展經(jīng)驗看，解決我國農(nóng)業(yè)干旱缺水和今后可持續(xù)發(fā)展用水問題的根本出路在于節(jié)水，這是一件具有戰(zhàn)略意義的大事。